Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết trục cán thép vằn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TN Độc lập _Tự do _ Hạnh phúc  o 0 o KHOA CƠ KHÍ Bộ môn: Công nghệ CTM BẢN THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài : Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn Trang thiết bị tự chọn. Sản lượng 10000 chi tiếtnăm. Người thiết kế: NGUYỄN VĂN CHƯỞNG Giáo viên hướng dẫn: 1. NGUYỄN TRỌNG KHANH. 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . Ngày giao đề tài : 102006 Ngày hoàn thành: 122006 TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TLHIỆU TRƯỞNG Chủ nhiệm khoa BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Độc lập _ Tự do _ Hạnh phúc  o 0 o ĐỀ TÀI THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Người thiết kế: NGUYỄN VĂN CHƯỞNG Giáo viên hướng dẫn: 1. NGUYỄN TRỌNG KHANH 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. . . . . . . . . . . . . . . . . Ngày giao đề tài : 20102006 Ngày hoàn thành: 122006 Nội dung đề tài: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn” Chuyên đề : Không Số lượng và kích thước bản vẽ: 6tờ A0.và Thuyết minh TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TLHIỆU TRƯỞNG (Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa Lê Viết Bảo Nguyễn Trọng Khanh MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 9 PHẦN II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 14 PHẦN III XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 17 PHẦN IV THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 19 PHẦN V TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ 41 PHẦN VI TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT 46 PHẦN VII TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy: 1. PGS.TS Trần Văn Địch Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I : 2. PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn. TS : Trần Xuân Việt 3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II : 3. PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn. TS : Trần Xuân Việt 4 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III : 4. PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn TS : Trần Xuân Việt 5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy : 5. TRường ĐH Bách Khoa Hà Nội. 6 Đồ gá trên máy cắt kim loại : 6. Tác giả : Hà Văn Vui Nguyễn Văn Long. 7 Kỹ thuật tiện : 7. Nhà xuất bản ĐH và giáo dục chuyên nghiệp. 8 Kỹ thuật phay : 8. Nhà xuất bản ĐH và giáo dục chuyên nghiệp. 9 Thiết kế dao cắt kim loại : 9. Tác giả: Trịnh Khắc Nghiêm 10 Giáo trình công nghệ chế tạo máy tập I,II : 10. 11 Tính toán và thiết kế đồ gá : 11. Tác giả: Đặng Ngọc Giao 12 Sổ tay thiết kế cơ khí : 12. 13 Chế độ cắt khi gia công cơ : 13. 14 Dung sai và đo lường kỹ thuật : 14. 15 Phương pháp cán kim loại thông dụng : 15. NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc công nghiệp hiện đại hoá đất nước, nghành cơ khí có một vai trò quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Trong đó nghành chế tạo máy đóng một vai trò then chốt đảm bảo thiết kế, sản xuất ra các chi tiết máy, trang thiết bị và dụng cụ lao động, máy móc công cụ cho các ngành kinh tế khác. Để đáp ứng được nhu cầu của các nghành kinh tế quốc dân, với sự phát triển của Khoa họcKĩ thuật ngày càng cao thì lĩnh vực khoa học công nghệ về chế tạo máy cần phải được đầu tư phát triển. Mục tiêu cuối cùng của công nghệ chế tạo máy là nhằm đạt được chất lượng tốt, sản phẩm uy tín, độ tin cậy, năng xuất cao, giá thành hạ. Do vậy mà đối với các cán bộ ngành kỹ thuật nói chung cũng như các công nhân ngành kỹ thuật phải nhận thức đúng đắn, hiểu biết sâu rộng. Đặc biệt là các sinh viên với đồ án tốt nghiệp là một trong những nội dung cơ bản nhất mà mỗi sinh viên đại học ngành kỹ thuật phải thực hiện và hoàn thành sau khi ra trường. Đồ án tốt nghiệp nhằm tổng kết lại một cách cơ bản, toàn bộ những kiến thức đã trang bị cho sinh viên trong 5 năm học, đồng thời giúp sinh viên ý thức được công việc, kỹ thuật cơ bản của người cán bộ kỹ thuật. Có thể nói rằng đồ án nói chung và đồ án tốt nghiệp nói riêng, đã làm cho sinh viên trưởng thành nhiều trong công việc, trang bị và tự trang bị kiến thức. Với bản đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn “ mà tôi đã tiến hành này sẽ mang lại cho tôi nhiều điều bổ ích. Nó giúp ôn lại những kiến thức đã học như:  Công nghệ chế tạo máy.  Máy cắt kim loai.  Nguyên lý và dụng cụ cắt.  Sức bền vật liệu .  Tính toán quá trình hình thành các chi tiết máy, sản phẩm cơ khí. Ngoài ra còn là động lực để các sinh viên phát huy tính sáng tạo cho mình. Tạo điều kiện thuận lợi cho chúng ta chuẩn bị vận dụng những kiến thức đã học ra ngoài thực tế. Những điều mà các sinh viên học tập trong nhà trường là rất bổ ích cho sự vươn lên của bản thân. Cái chình mà chúng ta nhận thức được là khả năng suy nghĩ, biết phân tích vấn đề và tìm tòi biết vận dụng các tiến bộ của khoa học kỹ thuật để cái các kiến thức đó phục vụ cho lợi ích của chúng ta . Với kiến thức còn nhiều khuyết thiếu, tài liệu tham khảo còn hạn chế, nhưng được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn cũng như của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè và sự lỗ lực của bản thân, tôi đã cơ bản hoàn thành đồ án tốt nghiệp môn công nghệ chế tạo máy này. Việc làm đồ án tốt nghiệp là một quá trình học tập mang tính tổng hợp, do vậy tôi rất mong được các thầy, cô giúp đỡ, đóng góp ý kiến để bản đồ án của tôi hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ Nguyễn Trọng Khanh cùng toàn thể các thầy cô và các bạn đã giúp tôi hoàn thành đồ án này

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT

- Sản lượng 10000 chi tiết/năm

Giáo viên hướng dẫn:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT

CÔNG NGHIỆP Độc lập _ Tự do _ Hạnh phúc

o -ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Giáo viên hướng dẫn: 1 NGUYỄN TRỌNG KHANH

2

3

Nội dung đề tài:

“Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn”

Chuyên đề : Không

Số lượng và kích thước bản vẽ: 6tờ A0.và Thuyết minh

TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TL/HIỆU TRƯỞNG

Lê Viết Bảo Nguyễn Trọng Khanh

PHẦN IV THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 19

PHẦN V TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ 41

PHẦN VI TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT 46

PHẦN VII TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy: [1].

2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I : [2].

PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn

TS : Trần Xuân Việt

3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II : [3].

PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn

TS : Trần Xuân Việt

4 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III : [4].

PGS.TS : Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn

TS : Trần Xuân Việt

5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy : [5].

TRường ĐH Bách Khoa Hà Nội

6 Đồ gá trên máy cắt kim loại : [6].

Tác giả : Hà Văn Vui

Nguyễn Văn Long

7 Kỹ thuật tiện : [7].

Nhà xuất bản ĐH và giáo dục chuyên nghiệp

8 Kỹ thuật phay : [8].

Nhà xuất bản ĐH và giáo dục chuyên nghiệp

9 Thiết kế dao cắt kim loại : [9].

Tác giả: Trịnh Khắc Nghiêm

10 Giáo trình công nghệ chế tạo máy tập I,II : [10].

11 Tính toán và thiết kế đồ gá : [11].

Tác giả: Đặng Ngọc Giao

12 Sổ tay thiết kế cơ khí : [12].

13 Chế độ cắt khi gia công cơ : [13].

14 Dung sai và đo lường kỹ thuật : [14].

15 Phương pháp cán kim loại thông dụng : [15].

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc công nghiệp hiện đại hoá đất nước, nghành cơ khí có một vai trò quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế quốc dân Trong đó nghành chế tạo máy đóng một vai trò then chốt đảm bảo thiết kế, sản xuất ra các chi tiết máy, trang thiết bị và dụng cụ lao động, máy móc công cụ cho các ngành kinh tế khác.

Để đáp ứng được nhu cầu của các nghành kinh tế quốc dân, với sự phát triển của Khoa học-Kĩ thuật ngày càng cao thì lĩnh vực khoa học công nghệ về chế tạo máy cần phải được đầu tư phát triển Mục tiêu cuối cùng của công nghệ chế tạo máy là nhằm đạt được chất lượng tốt, sản phẩm uy tín, độ tin cậy, năng xuất cao, giá thành hạ.

Do vậy mà đối với các cán bộ ngành kỹ thuật nói chung cũng như các công nhân ngành kỹ thuật phải nhận thức đúng đắn, hiểu biết sâu rộng Đặc biệt là các sinh viên với đồ án tốt nghiệp là một trong những nội dung cơ bản nhất mà mỗi sinh viên đại học ngành kỹ thuật phải thực hiện và hoàn thành sau khi ra trường.

Đồ án tốt nghiệp nhằm tổng kết lại một cách cơ bản, toàn bộ những kiến thức đã trang bị cho sinh viên trong 5 năm học, đồng thời giúp sinh viên ý thức được công việc, kỹ thuật cơ bản của người cán bộ kỹ thuật Có thể nói rằng đồ

án nói chung và đồ án tốt nghiệp nói riêng, đã làm cho sinh viên trưởng thành nhiều trong công việc, trang bị và tự trang bị kiến thức.

Với bản đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn “

mà tôi đã tiến hành này sẽ mang lại cho tôi nhiều điều bổ ích Nó giúp ôn lại những kiến thức đã học như:

+ Công nghệ chế tạo máy.

+ Máy cắt kim loai.

+ Nguyên lý và dụng cụ cắt.

+ Sức bền vật liệu

+ Tính toán quá trình hình thành các chi tiết máy, sản phẩm cơ khí Ngoài ra còn là động lực để các sinh viên phát huy tính sáng tạo cho mình Tạo điều kiện thuận lợi cho chúng ta chuẩn bị vận dụng những kiến thức đã học ra ngoài thực tế.

Những điều mà các sinh viên học tập trong nhà trường là rất bổ ích cho

sự vươn lên của bản thân Cái chình mà chúng ta nhận thức được là khả năng

suy nghĩ, biết phân tích vấn đề và tìm tòi biết vận dụng các tiến bộ của khoa học

kỹ thuật để cái các kiến thức đó phục vụ cho lợi ích của chúng ta

Với kiến thức còn nhiều khuyết thiếu, tài liệu tham khảo còn hạn chế, nhưng được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn cũng như của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè và sự lỗ lực của bản thân, tôi đã cơ bản hoàn thành

đồ án tốt nghiệp môn công nghệ chế tạo máy này.

Việc làm đồ án tốt nghiệp là một quá trình học tập mang tính tổng hợp, do vậy tôi rất mong được các thầy, cô giúp đỡ, đóng góp ý kiến để bản đồ án của tôi hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ Nguyễn Trọng Khanh cùng toàn thể các thầy cô và các bạn đã giúp tôi hoàn thành đồ án này!

Người thiết kế

NGUYỄN VĂN CHƯỞNG

PHẦN I : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

Trong nghành kĩ thuật đặc biệt là nghành cơ khí các sản phẩm cơ khí, thiết bị máy móc đều được chế tạo theo một quy trình nhất định Các sản phẩm này đòi hỏi phải được tìm hiểu một cách tỉ mỉ và sâu sắc, do vậy việc thiết lập quy trình chế tạo ra

một chi tiết nào đó thì việc nghiên cứu tìm chức năng, điều kiện làm việc, tính công nghệ là rất quan trọng để có thể tiến hành thiết kế.

Cán là quá trình làm cho kim loại bị biến dạng giữa hai trục quay ngược chiều nhau( gọi là hai trục cán ) có khe hở nhỏ hơn chiều cao của phôi làm cho phôi bị biến dạng dẻo Kết quả là chiều cao của phôi bị giảm, chiều dài phôi tăng lên Đồng thời cán còn gọi là quá trình tác dụng một cách liên tục của dụng cụ nên kim loại do đó đạt được năng suất cao

Hình dạng của khe hở giữa hai trục quyết định hình dạng của sản phẩm

Phôi cán thường là phôi vuông, hình chữ nhật có khối lượng thay đổi tuỳ theo hình dạng kết cấu của từng loại máy Có nhiều loại trục cán trong dàn cán như: trục cán thô, trục cán bán tinh và trục cán tinh Mỗi loại trục cán khác nhau sẽ cho ta các sản nhất định khác nhau

chuẩn bị cho bước cán bán tinh và tinh sau này

− Trục cán bán tinh: Có nhiệm vụ làm giảm tiết diện phôi và định hình theo đúng hình dạng của sản phẩm

− Trục cán tinh: Có nhiệm vụ nắn và định hình dáng cho sản phẩm hoàn chỉnh.Chất lượng bề mặt sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác qua các trục cán quá trình cán diễn ra phải đảm bảo đường tâm hai trục cán cũng như đường tâm của hai rãnh cán luôn trùng nhau

2 Điều kiện làm việc của trục cán :

− Trục cán luôn tiếp xúc với phôi cán ở nhiệt độ cao của phôi vừa trong lò nung, khi đó lượng nhiệt sẽ truyền sang trục là rất lớn

ngược chiều nhau nhờ ma sát tiếp xúc vật cán được ăn liên tục vào trục cán và biến dạng làm tăng chiều dài, rộng và giảm chiều cao

− Tại thời điểm vật cán tiếp xúc trục cán thành phần lực ma sát nằm ngang phải lớn hơn thành phần áp lực pháp tuyến nằm ngang mới đảm bảo phôi cán ăn vào

− Ngoài điều kiện làm việc trên khi cán trục cán chủ động phải truyền mô men xoắn từ động cơ truyền tới rất lớn, chịu va đập với phôi khi bắt đầu tiếp xúc với lỗ hình của trục cán đặc biệt bản thân trục cán còn phải chịu lực ma sát rất lớn khi cán tại hai ngõng trục lắp trên ổ trượt

⇒ Trong điều kiện làm việc như vậy trục cán hay có hiện tượng cong vênh, mòn, sứt mẻ, bề mặt bị tróc rỗ hoặc bị gãy khi trục quá tải Để đảm bảo điều kiện làm việc tốt cho trục, cần phải lựa chọn vật liệu cho trục cán hợp lý và có các biện pháp

kỹ thuật để xử lý

ĐỊNH RA BIỆN PHÁP GIA CÔNG TINH LẦN CUỐI Chi tiết trục cán là chi tiết dạng trục phổ biến trong nghành cơ khí nói chung cũng như nghành luyện kim nói riêng Trên trục có một số bề mặt cơ bản là mặt tròn xoay các mặt này thường là mặt lắp ghép Còn đối với trục cán thép vằn (trục cán tinh) sản phẩm sau khi qua trục cán phải đảm bảo độ chính xác hình dáng và kích thước, gân vằn trên bề mặt sản phẩm Do đó cần phải đảm bảo độ cứng vững, độ nhẵn bề mặt phần làm việc để tạo ra sản phẩm cán đạt theo tiêu chuẩn chất lượng

− Phần cổ trục lắp ghép với ổ trượt cần gia công đạt Ra= 1,25µm, nhằm tạo điều kiện cho trục làm việc êm, tăng sự chống mòn, tăng tuổi thọ cho trục Mặt khắc yêu cầu Φ160± 0,02 (mm) do vậy biện pháp gia công tinh lần cuối sẽ là mài

− Phần trục Φ 140 cần đạt Ra = 2,5µm Trên đó có rãnh then để truyền mô men xoắn

Độ không song song của các rãnh then với tâm trục không vượt quá 0,01(mm) trên 100(mm) chiều dài

Đối với kích thước đường kính thì biện pháp gia công tinh lần cuối là tiện tinh

− Phần bề mặt tiếp xúc với vật liệu cán ở nhiệt độ cao và trực tiếp cho ra sản phẩm cán trên đó có các rãnh vằn thì biện pháp gia công tinh để tao rãnh vằn là tiện rãnh cán và phay rãnh vằn trên máy chuyên dùng

− Các đoạn trục và bề mặt còn lại không tham gia trực tiếp vào quá trình cán cần

µ

− Độ đồng tâm giữa các đoạn trục là rất quan trọng đối với các chi tiết dạng trục, do đó khi gia công ta phải dùng chuẩn tinh thống nhất là hai lỗ tâm côn ở hai đầu của trục Khi đó sẽ không có sai số chuẩn cho kích thước đường kính các cổ trục vì lúc đó chuẩn định vị trùng với chuẩn đo lường Điều đó cũng đảm bảo việc phân bố đều lượng dư cho các bề mặt trục.

− Với các yêu cầu về thành phần hoá học của vật liệu trục cán phải đảm bảo:

Nhìn chung về cơ tính gang là loại vật liệu có độ bền kéo thấp, độ dòn và độ ổn định cao, song sự có mặt của grafit tồn tại như những lỗ hổng có sẵn trong gang ảnh hưởng tốt đến cơ tính như: tăng khă năng chống mòn do ma sát vì các lỗ hổng

là nơi chứa dầu bôi trơn đó là khả năng tự bôi trơn của gang

phoi hình thành là phoi vụn bởi trong gang có các thành phần cùng tinh nên độ chảy lỏng cao

+ Trong gang còn có ảnh hưởng của các yếu tố khác đến tổ chức của gang như:Cacbon: ở dạng hợp chất làm tăng độ dòn, giảm khả năng biến dẻo

Silic: làm tăng grafit để gang dễ cắt gọt, tính bôi trơn tốt mặt khác Si hoà tan vào nền Fe làm tăng độ bền và độ cứng của phoi

Phốt pho : làm tăng độ chảy loãng, tăng tính chống mài mòn

Lưu huỳnh : là nguyên tố cản trở sự tạo thành grafit làm xấu tính đúc

Do vậy mà ta phải khống chế các thành phần này để tăng tính ưu việt của gang so với các vật liệu khác

⇒ Với các yêu cầu và tính công nghệ của trục cán nên ta chọn vật liệu chế tạo là

chế tạo các chi tiết chịu nén trong khi đó trục cán là chi tiết đòi hỏi cả về khả năng chịu nén, kéo, va đập hay yêu cầu cơ tính tổng hợp cao nên về cơ tính gang cầu hơn hẳn gang xám.

Với Gc 60 – 2 có độ cứng khoảng 270HB, δbk = 60(KG/mm2) = 600(N/mm2), độ dãn dài tương đối δ% = 2% Độ bền của gang phụ thuộc vào tổ chức tế vi chủ yếu là nền kim loại do vậy mà sau khi đúc ta phải biện pháp khử ứng suất và nâng cao cơ tính là phương pháp ủ để làm tăng Cacbon liên kết Khi đó làm cho graifit cầu càng tròn, nhỏ mịn và phân bố đều

− Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm nhằm đảm bảo tiêu hao kim loại ít nhất, giá thành thấp nhất Tính công nghệ trong kết cấu có ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ chính xác gia công và phụ thuộc vào quy mô sản xuất, tính chất loạt của sản phẩm và điều kiện sản xuất cụ thể Do

đó nó phải được đánh giá được với tổng thể với tổng thể chi tiết gia công

− Trục cán là chi tiết mang đầy đủ các đặc điểm của một chi tiết dạng trục, có các bề mặt gia công cơ bản là các mặt tròn xoay, kết cấu dạng trục bậc, đường kính các đoạn trục phân bố giảm dần về hai phía đầu Các bề mặt tròn xoay trên trục gia công không phức tạp, biện pháp gia công tinh lần cuối có thể tiện tinh hoặc mài, các nguyên công trung gian có thể sử dụng máy và dao thông thường

− Việc gia công mặt đầu để tạo mặt phẳng cho bước khoan tâm (để đảm bảo việc đồng tâm) cho các đoạn trục phân bố đều lượng dư Để đảm bảo yêu cầu này cần phải gia công đồng thời hai lỗ tâm trên cùng một nguyên công và thực hiện trên cùng một lần gá

− Chi tiết có kích thước chiều trục Lmax= 1250(mm), đoạn trục có Dmax= 280(mm) là chi tiết có khối lượng lớn, vận chuyển khó khăn và như vậy việc gá đặt

sẽ rất phức tạp (phải dùng cẩu trục, móc cẩu cho việc gá) Vì thế công việc gá đặt tốn nhiều thời gian và công sức

Do đó để đạt năng suất, giảm bớt chi phí phụ ta xây dựng quy trình công nghệ theo nguyên tắc tập trung nguyên công

− Bề mặt gia công chủ yếu là các mặt tròn xoay do đó ta có thể sử dụng các loại dao thông thường.

PHẦN II : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

107,4280

1250D

Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế Việc xác định dạng sản xuất nói nên quy mô sản xuất, với ý nghĩa cho phép đầu tư vốn, đầu tư cơ sở vật chất kĩ thuật khác để tổ chức sản xuất nhằm đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất.

Trong quá trình chế tạo máy có thể phân biệt theo ba dạng sản xuất :

Sản xuất đơn chiếc

Sản xuất hàng loạt

Sản xuất hàng khối

Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, tuy nhiên để xác định được dạng sản xuất ta phải biết được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công và trọng lượng của chi tiết

Theo công thức 1 - [1] ta có:

Trong đó :

N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1: Số sản phẩm được sản xuất trong một năm N1 = 10000(ct/năm)

m : Số chi tiết trong một sản phẩm m = 1

β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β = 5% ÷ 7% = 6%

α :Phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc, rèn α = 3% ÷ 6% = 5%

Với : Di, Li là kích thước đường kính, chiều dài đoạn trục thứ i

γ Trọng lượng riêng của vật liệu

Vật liệu là gang cầu thì γgc = 6,8 ÷ 7,4 (KG/dm3) = 7,2 (KG/dm3)

)

(dmLiDi4

πV

β(1.)100

α(1.m.N

(ct/nam)

10904)

100

6(1.)100

5(1.1.10000

*Tính thể tích chi tiết gia công :

4

1

4 1 4

1 4

1

41

+ Trang thiết bị chuyên dùng

+ Quá trình gá đặt chủ yếu tự động đạt kích thước

+ Độ chính xác đạt được chủ yếu bằng chỉnh sẵn dao

+Trình độ công nhân không cao nhưng yêu cầu thợ điều chỉnh máy phải có tay

nghề cao

+ Các văn kiện công nghệ hết sức chặt chẽ và tỉ mỉ, phải chia quá trình công nghệ

tới mức phân cấp nhỏ nhất của nó

PHẦN III

XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

của chi tiết gia công, tạo điều kiện thuận lợi cho việc gia công cắt gọt, giảm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm

− Với trục cán luôn làm việc ở nhiệt độ cao chịu tải trọng và mô men lớn nên cần có phôi phù hợp Mặt khác vật liệu là gang cầu (Gc 60-2) luôn phù hợp cho phôi đúc, khi chế tao ra chi tiết đáp ứng được yêu cầu và thời gian làm việc, hình dáng phôi càng giống chi tiết càng tốt, kích thước phôi đảm bảo phân bố đủ lượng

dư cho quá trình gia công

− Căn cứ vào hình dáng kết cấu và điều kiện làm việc, loại hình sản xuất kết cấu chi tiết mà ta đã phân tích và xác định cùng với các yêu cầu đặt ra cho chi tiết thì phôi đúc là phù hợp hơn cả

Đối với phôi đúc thì phương pháp chính tạo phôi là đúc phôi, để chọn được phương đúc hơp lý ta tìm hiểu một số phương pháp đúc (Đúc trong khuôn kim loại, Đúc áp lực, Đúc ly tâm, Đúc trong khuôn cát )

− Đúc trong khuôn kim loại:

Ưu điểm: Chế tạo được vật đúc có độ nhẵn bề mặt cao chất lượng tốt, khuôn có thể dùng được nhiều lần

Nhược điểm: Chi tiết đúc thường có độ cứng bề mặt do vậy phải có thêm nguyên công nhiệt luyện trước khi gia công Do vậy nó chỉ phù hợp với vật đúc có vật liệu

phụ thuộc tay nghề công nhân Quá trình làm khuôn nặng nhọc, công nhân lao động vất vả, chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc, phục hồi sửa chữa.

Đặc điểm: Khuôn đươc đầm chặt, năng xuất cao, giảm được lao động nặng nhọc cho công nhân, giảm thời gian sản xuất Chỉ áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt

và hàng khối với các chi tiết có kết cấu đơn giản

Theo phương pháp này phù hợp với chi tiết trục cán

− Đúc áp lực:

Ưu điểm: Vật đúc có độ bóng, độ chính xác cao, chế tạo được vật đúc có thành mỏng, hình dáng phức tạp, lượng dư nhỏ, nhưng giá thành cao

− Đúc ly tâm:

Ưu điểm: Đúc được vật đúc có thành mỏng, kết cấu phức tạp, lượng dư nhỏ

Nhược điểm: Giá thành cao, bề mặt trong của vật đúc rất kém

dạng sản xuất là hàng khối, hình dáng không phức tạp, vật liệu chế tạo là Gc 60-2

Vì vậy ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát và làm khuôn bằng máy

Sơ đồ bố trí như hình vẽ:

t

d

PHẦN IV

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

TRỤC CÁN THÉP VẰN

A PHÂN TÍCH VIỆC CHỌN CHUẨN KHI GIA CÔNG

Chọn chuẩn có ý nghĩa rất quan trọng trong việc thiết kế quy trình công nghệ Chọn chuẩn hợp lí nhằm thoả mãn các yêu cầu:

− Đảm bảo chất lượng chi tiết trong suốt quá trình gia công

− Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ

Từ các yêu cầu đó ta có thể chọn chuẩn theo các nguyên tắc:

− Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số bậc

tự do cần thiết một cách hợp lý nhất, tuyệt đối tránh thiếu định vị và siêu định vị, cũng có thể sử dụng sơ đồ thừa định vị nhưng trong nhiều trường hợp tránh thừa định vị không cần thiết

− Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng chi tiết gia công quá nhiều đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động của công nhân

− Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận lợi nhất và phù hợp với từng loại hình sản xuất

1 Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh:

− Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công

− Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan gữa các bề mặt gia công với nhau

2 Nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh:

− Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Nếu chọn được như vậy thì chi tiết gia công có vị trí khi gia công giống như khi làm việc, độ chính xác đạt được một cách trực tiếp dễ dàng hơn đồng thời đơn giản hoá quá trình lắp giáp và không phải gia công các chuẩn tinh phụ

− Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt Nếu như vậy sẽ giảm được sai số gia công và khi chuẩn cơ sở trùng chuẩn khởi xuất thì sai

số chuẩn bằng 0

− Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công Nếu được như vậy thì số chủng loại của đồ gá sẽ giảm bớt được chi phí thiết kế tính toán, chế tạo

đồ gá do đó giá thành sẽ giảm

Từ các yêu cầu và các lời khuyên ta có thể chọn chuẩn theo các phương án:

3 Các phương án chọn chuẩn tinh:

+ Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm có thể sử dụng dùng để kiểm tra, sửa chữa, lắp giáp, gá đặt chi tiết nhanh

+ Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm thì khi gia công lỗ tâm chóng mòn và sinh nhiệt do

ma sát sẽ làm biến dạng lỗ tâm ,do đó lại phải sửa lỗ tâm khi mòn

+ Độ cứng vững kém, do phải truyền lực bằng tốc nên làm hẹp không gian gia công của chi tiết gia công

+ Yêu cầu kĩ thuật gia công lỗ tâm phải chính xác, nếu dùng mũi tâm cứng sẽ gây sai số chuẩn đối với kích thước chiều trục

 Nếu đo dò cắt thử ta không cần khống chế bậc tự do thứ 5

 Nếu điều chỉnh sẵn dao thì ta cần phải khống chế bậc tự do thứ 5 tịnh tiến theo trục OX

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

ngắn) Vì vậy ta áp dụng ở sơ đồ định vị này để phay rãnh then trên trục

− Nhược điểm: Định vị như vậy sẽ có sai số chuẩn, không gia công được hầu hết các bề mặt chi tiết

c) Phương án 3:

Chuẩn tinh là mặt trụ ngoài kết hợp với lỗ tâm

giữa các bề mặt của chi tiết gia công Tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá đặt đơn giản, thuận tiện

công được hết các bề mặt của chi tiết

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

Nhận xét: Với 3 phương án chọn chuẩn tinh vừa phân tích ở trên ta thấy chi tiết

cần gia công là trục cán có trọng lượng và kích thước khá lớn, có các đoạn trục bậc khác nhau Do vậy mà phương án 1 là phương án tối ưu và đạt hiệu quả tuy nhiên kết hợp với hai phương án sau để thực hiện các nguyên công trong quá trình công nghệ gia công trục cán

Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ, nó ảnh hưởng tới các nguyên công sau và độ chính xác của các chi tiết gia công bởi chuẩn thô được dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công cơ

1 Yêu cầu khi chọn chuẩn thô:

− Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và không gia công

− Đảm bảo phân bố đủ lượng cho các bề mặt sẽ gia công

2 Nguyên tắc khi chọn chuẩn thô:

− Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô

− Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về độ chính xác tương quan so với bề mặt gia là cao nhất làm chuẩn thô

− Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các

bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt phôi nào có yêu cầu lượng dư nhỏ và đồng đều nhất làm chuẩn thô

− Nếu trên chi tiết gia công có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt bằng phẳng, trơn chu nhất làm chuẩn thô

không quá một lần và nếu vi phạm lời khuyên này gọi là phạm chuẩn thô Khi đó

sẽ gây ra sai số vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau

Đối với chi tiết trục cán trên đó có đoạn trục Φ160 dùng để lắp ổ trượt có yêu cầu

độ bóng cao, độ chính xác cao và đảm bảo độ đồng tâm nên ta chọn ngõng trục này làm chuẩn thô Theo phương án này thì thoả mãn được các yêu cầu và nguyên tắc khi chọn chhuẩn thô

Sơ đồ định vị như hình vẽ:

B LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Ta có trình tự các nguyên công như sau:

1) Nguyên công I: Khoả mặt đầu, Khoan tâm.

Bước 1: Khoả mặt đầu

Bước 2: Khoan tâm

2) Nguyên công II: Tiện thô các đoạn trụ: Φ280, Φ160, Φ140

Bước 1: Tiện thô Φ 280

Bước 2: Tiện thô đồng thờiΦ 160, Φ 160

3) Nguyên công III:Tiện thô các đoạn trụ: Φ170,Φ160, Φ155, Φ140

Bước 1: Tiện thô Φ 170

Bước 1: Tiện thô Φ 160

Bước 2: Tiện thô Φ 155

Bước 3: Tiện thô Φ 140

4) Nguyên công IV:Tiện thô: Φ170, Tiện cung R20, Tiện rãnh

Bước 1: Tiện cung R 20

Bước 2: Tiện thô Φ 170

Bước 3: Tiện rãnh

5) Nguyên công V:Tiện tinh các đoạn trụ: Φ280, Φ160, Φ140, Vát mép

Bước 1: Tiện tinh Φ 280

Bước 2: Tiện tinh Φ 140

Bước 3: Tiện tinh Φ 160

Bước 4,5: Vát mép 10x450,3x450

6) Nguyên công VI:Tiện tinh các đoạn trụ: Φ170, Φ160, Φ155, Φ140, Vát mép.Bước 1: Tiện tinh Φ 160

Bước 2: Tiện tinh Φ 155

Bước 3: Tiện tinh Φ 140

Bước 4,5 Vát mép 10x450,3x450

7) Nguyên công VII: Tiện thô rãnh cán.

Bước 1: Tiện thô rãnh R5

8) Nguyên công VIII: Tiện tinh rãnh cán R6.

9) Nguyên công IX : Kiểm tra trung gian

10) Nguyên công X: Phay rãnh vằn.

11) Nguyên công XI: Phay rãnh then.

12) Nguyên công XII: Phay hai mặt phẳng

13) Nguyên công XIII: Mài cổ trụcΦ160

14) Nguyên công XIV: Tổng kiểm tra

15) Nguyên công XV:Làm sạch nhập kho

C SƠ ĐỒ THỰC HIỆN NGUYÊN CÔNG

Ø1 41, 4

Ø2 81, 4

-0, 32

-0, 25

-0, 25

Ø1 41, 4 Ø1 56, 4

-0, 25

-0, 25

-0, 25

043 -0,083

Ø160, 2

-0, 1

-0, 083 -0, 043

Ø1 55

Ø1 40

Ø1 60 ,2

-0, 083 -0, 043

-0, 083 -0, 043

12 0

Ø16 0

+0 06 3 +0 06 3

+0 06 3 +0 06 3